一种汽车后桥传动轴自动加工设备的制作方法

1.本发明涉及轴类零件加工领域，具体是涉及一种汽车后桥传动轴自动加工设备。


背景技术：

2.传动轴是汽车传动系中传递动力的重要部件，它的作用是与变速箱、驱动桥一起将发动机的动力传递给车轮，使汽车产生驱动力。后桥传动轴顾名思义是使用于汽车后桥的传动轴。一般在对其进行加工或检测时需要对其进行周向旋转。后桥传动轴的两端均具有万向节结构，该万向节结构分别由固定在轴本体上的第一连接叉、与第一连接叉通过十字轴铰接的第二连接叉组成。
3.中国专利cn202111194143.7公开了一种汽车后桥传动轴加工装置，包括底板，底板的上端设置有对传动轴固定的连接机构，连接机构的两端均设置有限位机构，底板的上端设置有水平驱动机构，水平驱动机构包括水平驱动块，水平驱动块上安装有扩张机构，扩张机构的底端一侧设置有切削机构，扩张机构的底端另一侧设置抛光机构；位于最侧端的所述传动轴两侧分别设置有第一检测机构和第二检测机构。在使用时，切削、抛光和检测可以同时进行，切削时切削辊和传动轴同时转动，提高切削效率，切削辊垂直设置可以对其轴壁和凸起侧壁进行同时切削，抛光时同理，在检测时，可以同时检测传动轴的偏心率以及凸起侧壁的垂直度，提高了工作效率。
4.但该方案在使用时因为对后桥传动轴两端的万向节结构限位不充分，容易使轴本体发生偏斜，严重影响加工和检测的精度。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种汽车后桥传动轴自动加工设备。
6.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：一种汽车后桥传动轴自动加工设备，包括有卡盘、第一夹爪、第二夹爪、活动板、弹性支撑件、传动机构、移动装置和旋转装置；卡盘具有一对且相互平行设置；第一夹爪、第二夹爪相互垂直地沿卡盘的径向滑动，第一夹爪和第二夹爪均具有一对且在卡盘上对称设置，第一夹爪、第二夹爪分别用以对后桥传动轴的第一连接叉和第二连接叉的侧面进行夹持；活动板设置在卡盘中央并可沿着卡盘的轴线方向移动，活动板平行于卡盘；弹性支撑件的两端分别连接卡盘和活动板，弹性支撑件对活动板提供远离卡盘方向的弹力支撑；传动机构将活动板靠近卡盘方向的运动同步为第一夹爪、第二夹爪向内收缩的运动；移动装置的执行部与卡盘连接，用以控制一对卡盘相互靠近或远离；旋转装置的执行部与卡盘连接，用以控制一对卡盘同轴旋转。
7.优选的，旋转装置包括有转轴、轴承座、风扇和风力装置；转轴一端与卡盘固定连接，转轴的轴线与卡盘的轴线共线；轴承座安装在移动装置的执行端上，转轴与轴承座转动连接；风扇至少设有一个，风扇固定在卡盘上并与卡盘轴线共线；风力装置的进气端与风扇正对。
8.优选的，加工设备外罩设有工作箱；工作箱上相对侧分别开设进风口和出风口，风力装置安装在出风口处，进风口处设置有防尘滤网。
9.优选的，传动机构包括有第一斜面凸块、第二斜面凸块、限位块和限位槽；第一斜面凸块安装在活动板的周侧；第二斜面凸块安装在第一夹爪和第二夹爪上并与第一斜面凸块相对设置；第一斜面凸块和第二斜面凸块的斜面相互贴合滑动，斜面自卡盘向活动板方向延伸地同时向卡盘的轴线方向倾斜；限位块和限位槽设置在第一斜面凸块、第二斜面凸块的斜面贴合处，限位块和限位槽均为结构相适应的t型结构，限位块和限位槽滑动连接。
10.优选的，移动装置包括有安装架、滑台、双向丝杆、旋转电机和第三导向杆；滑台具有一对且在安装架上对称设置，卡盘安装在滑台上；双向丝杆的轴线与卡盘的轴线平行，双向丝杆的两端与安装架转动连接，一对滑台分别与双向丝杆的两端螺纹连接；旋转电机固定在安装架上，其输出轴与双向丝杆传动连接；第三导向杆至少设有一个，其两端与安装架固定，第三导向杆与滑台间隙配合，第三导向杆的轴线平行于双向丝杆。
11.优选的，卡盘的端面上沿其径向对称分布有四个滑槽；滑槽内具有沿其长度方向滑动的滑块，滑块与第一夹爪、第二夹爪固定连接。
12.优选的，加工设备还包括有用以对卡盘的转动角度进行定位的定位装置，定位装置包括有定位盘、销孔、销轴和升降控制装置；定位盘同轴固定在卡盘的一端，销孔沿定位盘的径向开设在定位盘的周壁上；销轴设置在定位盘的一侧，销轴可沿定位盘的径向移动，工作状态下销孔与销轴插接配合；升降控制装置用以控制销轴沿其轴线方向运动。
13.优选的，升降控制装置包括有安装座、升降板和第一导向杆；安装座安装在定位盘的一侧随定位盘在轴线方向上同步移动；销轴垂直安装在升降板的中央位置；第一导向杆至少具有一个，第一导向杆的轴线与销轴的轴线平行，第一导向杆沿其轴线方向与安装座间隙配合；直线驱动器安装在安装座上，用以驱动升降板沿销轴的轴线方向升降。
14.优选的，弹性支撑件包括有弹簧和第二导向杆；弹簧的轴线与卡盘的轴线平行，弹簧的两端分别与卡盘、活动板抵接；第二导向杆至少具有一对，第二导向杆的一端与活动板固定连接，第二导向杆的另一端与卡盘间隙配合，第二导向杆的轴线与弹簧的轴线平行。
15.优选的，第二导向杆远离活动板的一端安装有防脱块，防脱块的直径大于第二导向杆的直径。
16.本技术相比较于现有技术的有益效果是：1.本技术通过卡盘、第一夹爪、第二夹爪、活动板、弹性支撑件、传动机构、移动装置和旋转装置组成的结构一方面可以从轴向夹持后桥传动轴，此外通过传动机构的作用将活动板受到的反作用力转化为第一夹爪、第二夹爪的收缩运动，从而夹紧后桥传动轴的第一连接叉和第二连接叉的侧面，并利用旋转装置控制整个后桥传动轴进行稳定的周向运动，以便进行加工或检测。
17.2.本技术通过转轴、轴承座、风扇和风力装置组成的驱动结构，控制后桥传动轴周向转动的同时对工作区域的碎屑粉尘进行收集，有效地保证了工作区域的清洁度，减少了后续的清理作业的麻烦，缩短了整体生产周期。
18.3.本技术通过设置工作箱对加工设备进行包围，并利用防尘滤网对气流进行过滤，进一步提高了工作区域的洁净度。
19.4.本技术通过第一斜面凸块、第二斜面凸块、限位块和限位槽的相互作用，有效地
将活动板相对与卡盘的轴向运动转变为第一夹爪、第二夹爪的收拢或扩张，结构简单，所占空间体积小，易于实现。
20.5.本技术通过定位盘、销孔、销轴和升降控制装置构成的定位装置，可以精确控制卡盘的旋转角度，从而保证整体工作效果的稳定性，便于上下料。
附图说明
21.图1是本技术的立体示意图一；图2是本技术的立体示意图二；图3是本技术的位于工作箱内部的结构立体示意图；图4是本技术的图3的正视图；图5是本技术的图4的全剖示意图；图6是本技术的局部立体图；图7是本技术的传动机构的立体示意图一；图8是本技术的传动机构的立体示意图二；图9是本技术的图7的立体分解示意图；图10是本技术的定位装置的局部立体示意图；图11是本技术的图6的立体分解示意图；图12是本技术所加工的后桥传动轴的立体示意图；图中标号为：1-卡盘；1a-滑槽；1b-滑块；1c-定位盘；1d-销孔；1e-销轴；1f-升降控制装置；1f1-安装座；1f2-升降板；1f3-第一导向杆；1f4-直线驱动器；2-第一夹爪；3-第二夹爪；4-活动板；5-弹性支撑件；5a-弹簧；5b-第二导向杆；5c-防脱块；6-传动机构；6a-第一斜面凸块；6b-第二斜面凸块；6c-限位块；6d-限位槽；7-移动装置；7a-安装架；7b-滑台；7c-双向丝杆；7d-旋转电机；7e-第三导向杆；8-旋转装置；8a-转轴；8b-轴承座；8c-风扇；8d-风力装置；9-工作箱；9a-防尘滤网；ss-后桥传动轴；s1-第一连接叉；s2-第二连接叉。
具体实施方式
22.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
23.如图1-12所示，本技术提供：一种汽车后桥传动轴自动加工设备，包括有卡盘1、第一夹爪2、第二夹爪3、活动板4、弹性支撑件5、传动机构6、移动装置7和旋转装置8；卡盘1具有一对且相互平行设置；第一夹爪2、第二夹爪3相互垂直地沿卡盘1的径向滑动，第一夹爪2和第二夹爪3均具有一对且在卡盘1上对称设置，第一夹爪2、第二夹爪3分别用以对后桥传动轴ss的第一连接叉s1和第二
连接叉s2的侧面进行夹持；活动板4设置在卡盘1中央并可沿着卡盘1的轴线方向移动，活动板4平行于卡盘1；弹性支撑件5的两端分别连接卡盘1和活动板4，弹性支撑件5对活动板4提供远离卡盘1方向的弹力支撑；传动机构6将活动板4靠近卡盘1方向的运动同步为第一夹爪2、第二夹爪3向内收缩的运动；移动装置7的执行部与卡盘1连接，用以控制一对卡盘1相互靠近或远离；旋转装置8的执行部与卡盘1连接，用以控制一对卡盘1同轴旋转。
24.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何消除切削或检测等加工工序中因后桥传动轴ss端部的万向节结构导致的后桥传动轴ss偏斜造成的误差。为此，本技术通过移动装置7先将一对卡盘1相互远离，以便通过手动或自动的方式将待加工的后桥传动轴ss放置在一对卡盘1之间，卡盘1的距离与后桥传动轴ss轴长相适应，可以灵活调节。将后桥传动轴ss的端部相互铰接的第一连接叉s1和第二连接叉s2置于位于卡盘1上的第一夹爪2、第二夹爪3的内侧。然后通过移动装置7将一对卡盘1相互靠近，使活动板4抵接到第二连接叉s2的端部使其自动摆正。此外，在第二连接叉s2的反作用力的作用下，活动板4克服弹性支撑件5的弹性支撑向卡盘1方向靠近，继而通过传动机构6带动两个第一夹爪2和两个第二夹爪3一同向卡盘1的轴线方向收缩，从而利用第一夹爪2、第二夹爪3分别夹紧第一连接叉s1和第二连接叉s2的侧面，由此使整个后桥传动轴ss的轴线与卡盘1的轴线共线。通过旋转装置8控制一对卡盘1同步地周向旋转，从而带动后桥传动轴ss周向旋转，利用切削设备或检测设备对后桥传动轴ss的周壁进行切削或检测。将第一连接叉s1和第二连接叉s2的角度关系完全锁定，从而避免了加工过程中因第一连接叉s1和第二连接叉s2的活动结构产生的误差。移动装置7可以是任何本领域中常见的直线驱动结构，只要能实现调节一对卡盘1之间的间距即可，比如直线滑台或其他结构。旋转装置8可以是任何本领域中常见的旋转驱动结构，只需能够使卡盘进行周向旋转，比如旋转电机等装置。因此对移动装置7和旋转装置8的具体结构细节不做展开描述。
25.进一步的：旋转装置8包括有转轴8a、轴承座8b、风扇8c和风力装置8d；转轴8a一端与卡盘1固定连接，转轴8a的轴线与卡盘1的轴线共线；轴承座8b安装在移动装置7的执行端上，转轴8a与轴承座8b转动连接；风扇8c至少设有一个，风扇8c固定在卡盘1上并与卡盘1轴线共线；风力装置8d的进气端与风扇8c正对。
26.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是驱动卡盘1旋转的同时对因切削加工产生的碎屑粉尘进行收集。为此，本技术的风力装置8d优选为气泵或风机之类的风力发生结构。该方案不采用风力装置8d主动吹风扇8c的方式提供动力，反而利用抽吸的原理带动气流，可以使加工产生的碎屑被风力装置8d带出工作区域，减少污染。将风力装置8d与收集装置对接可以进一步减少污染。风力装置8d工作时带动风扇8c旋转，继而带动安装在轴承座8b上的转轴8a围绕其自身轴线旋转，然后带动卡盘1周向旋转。
27.进一步的：加工设备外罩设有工作箱9；工作箱9上相对侧分别开设进风口和出风口，风力装置8d安装在出风口处，进风口处设置有防尘滤网9a。
28.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是进一步提高加工环境的清洁度。为此，本技术通过将整个加工设备安装在工作箱9内，工作时可以将箱门关闭，从而在工作箱9内部进行自动加工或检测。通过防尘滤网9a处进风、风力装置8d处出风，可以更好的确
保加工产生的碎屑粉尘被集中带出工作区域，保证了工作人员的身体健康，减少了后期清理的工作量。
29.进一步的：传动机构6包括有第一斜面凸块6a、第二斜面凸块6b、限位块6c和限位槽6d；第一斜面凸块6a安装在活动板4的周侧；第二斜面凸块6b安装在第一夹爪2和第二夹爪3上并与第一斜面凸块6a相对设置；第一斜面凸块6a和第二斜面凸块6b的斜面相互贴合滑动，斜面自卡盘1向活动板4方向延伸地同时向卡盘1的轴线方向倾斜；限位块6c和限位槽6d设置在第一斜面凸块6a、第二斜面凸块6b的斜面贴合处，限位块6c和限位槽6d均为结构相适应的t型结构，限位块6c和限位槽6d滑动连接。
30.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何利用活动板4的轴向运动带动第一夹爪2、第二夹爪3的收拢或松开。当活动板4向卡盘1靠近时，第一斜面凸块6a和第二斜面凸块6b在限位块6c和限位槽6d的限位作用下发生相对滑动，从而使第二斜面凸块6b向内集中，继而带动与第二斜面凸块6b固定连接的第一夹爪2、第二夹爪3向内集中；反之，当活动板4受到的后桥传动轴ss的反作用力消失，弹性支撑件5将活动板4推离卡盘1时，第一斜面凸块6a和第二斜面凸块6b相互作用使第一夹爪2、第二夹爪3向外扩张。
31.进一步的：移动装置7包括有安装架7a、滑台7b、双向丝杆7c、旋转电机7d和第三导向杆7e；滑台7b具有一对且在安装架7a上对称设置，卡盘1安装在滑台7b上；双向丝杆7c的轴线与卡盘1的轴线平行，双向丝杆7c的两端与安装架7a转动连接，一对滑台7b分别与双向丝杆7c的两端螺纹连接；旋转电机7d固定在安装架7a上，其输出轴与双向丝杆7c传动连接；第三导向杆7e至少设有一个，其两端与安装架7a固定，第三导向杆7e与滑台7b间隙配合，第三导向杆7e的轴线平行于双向丝杆7c。
32.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何同步地控制一对卡盘1相互靠近或远离。为此，本技术通过将轴承座8b安装到滑台7b上，间接的将卡盘1安装到滑台7b上。旋转电机7d优选为伺服电机，旋转电机7d工作时驱动双向丝杆7c周向旋转，在双向丝杆7c的螺纹作用和第三导向杆7e的限位作用下，一对滑台7b分别带动一对卡盘1相互靠近或远离。
33.进一步的：卡盘1的端面上沿其径向对称分布有四个滑槽1a；滑槽1a内具有沿其长度方向滑动的滑块1b，滑块1b与第一夹爪2、第二夹爪3固定连接。
34.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何实现第一夹爪2、第二夹爪3在卡盘1上的径向滑动。为此，本技术通过滑槽1a和滑块1b的滑动配合对第一夹爪2、第二夹爪3相对于卡盘1的运动方向进行引导和限位。滑槽1a两侧还设有限制滑块1b滑出卡盘1端面的限位条。
35.进一步的：加工设备还包括有用以对卡盘1的转动角度进行定位的定位装置，定位装置包括有定位盘1c、销孔1d、销轴1e和升降控制装置1f；定位盘1c同轴固定在卡盘1的一端，销孔1d沿定位盘1c的径向开设在定位盘1c的周壁上；销轴1e设置在定位盘1c的一侧，销轴1e可沿定位盘1c的径向移动，工作状态下销孔1d与销轴1e插接配合；升降控制装置1f用以控制销
轴1e沿其轴线方向运动。
36.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何实现对卡盘1转动角度的定位，以便确保一对卡盘1工作时的旋转角度一致。为此，本技术通过将升降控制装置1f安装在滑台7b上，使其固定在定位盘1c的一侧，图中所示为定位盘1c的下方。利用升降控制装置1f控制销轴1e伸缩，通过销轴1e与销孔1d的卡接限制定位盘1c的转动，继而限制卡盘1的旋转。
37.进一步的：升降控制装置1f包括有安装座1f1、升降板1f2和第一导向杆1f3；安装座1f1安装在定位盘1c的一侧随定位盘1c在轴线方向上同步移动；销轴1e垂直安装在升降板1f2的中央位置；第一导向杆1f3至少具有一个，第一导向杆1f3的轴线与销轴1e的轴线平行，第一导向杆1f3沿其轴线方向与安装座1f1间隙配合；直线驱动器1f4安装在安装座1f1上，用以驱动升降板1f2沿销轴1e的轴线方向升降。
38.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何在控制销轴1e伸缩的同时避免驱动元器件受到径向力造成损坏。为此，本技术的直线驱动器1f4优选为电动推杆。通过直线驱动器1f4推拉升降板1f2，利用升降板1f2带动销轴1e移动，使直线驱动器1f4不与销轴1e直连，同时利用第一导向杆1f3分担升降板1f2受到的侧向力，从而保证了结构的稳定性。
39.进一步的：弹性支撑件5包括有弹簧5a和第二导向杆5b；弹簧5a的轴线与卡盘1的轴线平行，弹簧5a的两端分别与卡盘1、活动板4抵接；第二导向杆5b至少具有一对，第二导向杆5b的一端与活动板4固定连接，第二导向杆5b的另一端与卡盘1间隙配合，第二导向杆5b的轴线与弹簧5a的轴线平行。
40.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是在对活动板4提供弹性支撑的同时避免活动板4发生周向偏转。为此，本技术通过弹簧5a提供将活动板4推离卡盘1的力，通过第二导向杆5b限制活动板4的周向偏转，从而使其只能做靠近或远离卡盘1的运动。
41.进一步的：第二导向杆5b远离活动板4的一端安装有防脱块5c，防脱块5c的直径大于第二导向杆5b的直径。
42.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是防止活动板4带着第二导向杆5b从卡盘1上脱落。为此，本技术通过可拆卸式连接在第二导向杆5b端部的防脱块5c实现上述作用。
43.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。